内容正文:
山东省(春季高考)机电技术类 复习讲义
第二章 三相异步电动机的控制线路
2.1三相异步电动机起动控制
【考纲要求】
1.了解三相异步电动机起动控制的方法、分类及特点。
【知识网络】
一、起动的定义:电动机接通电源后,从开始转动到正常运行的过程称为起动。
二、三相笼式异步电动机的直接起动
1.定义:将异步电动机的定子绕组接到额定电压的电网上使电动机直接起动的方法,称为直接起动。
特点:直接起动起动电流可达额定电流的5~7倍(由于起动瞬间,转子转速为零,S=1,转子导体与旋转磁场间相对速度最大),会使线路产生较大的电压降,影响同一线路上其他负载的正常工作。电流过大,绕组发热严重,会加速电动机绝缘的老化,也会给电动机带来较大的冲击。
3.适用场合
(1)直接起动一般适用于7.5kW 以下,起动不频繁的笼型异步电动机。
(2)电动机在起动瞬时造成的电网电压降不大于电源电压正常值的10%,对于不经常起动的电动机可放宽到15%。
(3)满足经验公式:
【注】①起动电流是指线电流,要与定子绕组上电流相区别。
②起动时电流很大,但起动转矩并不太大,因为此时转子回路的 cosφ₂ 很低。
三、三相异步电动机的降压起动
降压起动:电动机起动时降低加在定子绕组上的电压,待转速上升后恢复额定电压运行的起动方法。
1.笼式异步电动机的降压起动
(1)方法:Y-△降压起动、自耦变压器降压起动、定子串电阻(电抗)降压起动、延边三角形降压起动。
(2)目的:减小起动电流。
(3)适用场合:电动机轻载或空载起动的场合。
(4)两种常见的降压起动
①Y-△降压起动
将定子绕组△形联接的电动机在起动时改接成 Y形,起动结束后恢复△形联接的方法。起动时的电流和转矩变为直接起动的 ,定子绕组电压变为直接起动的 ,Y-△降压起动适用于正常运转时作△接法的电动机。②自耦变压器降压起动
起动时利用自耦变压器降低加在定子绕组上的电压,起动结束后,把自耦变压器从电路中切除,电动机在额定电压下运行的方法。这种方法起动转矩大。采用自耦变压器起动的电动机,定子绕组作 Y、△接法都可以。
2.绕线式异步电动机的起动
(1)方法:转子绕组串电阻或频敏变阻器。
(2)适用场合:转子串电阻起动减小了起动电流,增大了起动转矩,适用于重载起动的场合。串频敏变阻器,由于功率因数较低,适用于轻载起动的场合。
【选择题】
1.三相异步电动机采用 Y—△降压起动时,每相定子绕组承受的电压是△接法全压起动的( )
A. B.
C. D.3倍
2.一台三相异步电动机分别在空载、负载下起动时,有关起动电流说法正确的是( )
A.负载时起动电流大
B.起动电流相同
C.起动电流无法比较
D.空载时起动电流大
3.常用三相异步电动机采用Y-△降压起动方式,起动时每相绕组上电压有效值是( )
A.380 V B.220 V
C.311 V D.440 V
4.绕线式异步电动机转子绕组为了串接启动变阻器方便,一般都采用( )
A.鼠笼式、Y联接 B.鼠笼式、△联接
C.绕线式、Y联接 D.绕线式、△联接
5.三相笼型异步电动机采用 Y—△降压起动时,每相定子绕组中的电流、电动机启动转矩是△接法全压起动的 ( )
A.1/3、1/3 B.1/ 、1/3
C.1/3、1/ D.
6.三相异步电动机降压起动的目的是( )
A.增大起动转矩
B.降低起动电流
C.减小电动机起动时的振动
D.防止起动时损坏电动机
7.一台三相笼型异步电动机正常运行三角形接法,其额定电压220 V,若采用星三角降压启动则启动时每相绕组的电压为( )
A.220 V B.380 V
C.110 V D.127 V
8.一般情况下功率在 以下的三相异步电动机可采用直接起动。( )
A.7.5 kW B.5.5 kW
C.3.5 kW D.10 kW
9.三相异步电动机起动瞬间,转差率 S为( )
A.1 B.0
C.大于1 D.小于0
10.采用 Y—△降压起动的三相异步电动机,正常运转时定子绕组必须为( )
A. Y 联接 B.△联接
C.延边△联接 D.△/YY 联接
【答案】 1-5 BBBCB 6-10 BDAAB
【技能题】
1.某同学进行三相异步电动机 Y-△起动控制线路实训,该电动机的额定电流为 15.4 A,功率因数 cosφ=0.8,效率 η=0.84,额定转速 正常运行时绕组作△形联接,电源线电压为380 V。
请完成以下任务:
(1)试求电动机额定状态时的相电流、输出功率及转矩;(计算结果保存小数点后两位)
(2)起动时将绕组接成 Y 形,此时电动机的电流及转矩将如何变化?
(2)电流变小,转矩变小。
【历年真题】
1.(2016年高考题)三相异步电动机采用Y-△降压起动时,Y形连接与△形连接起动电流的比值是 ( )
A. B.
C. D.3
2.(2017年高考题)适用于大容量深井泵电动机的起动方式是( )
A.全压起动
B.自耦变压器降压起动
C. Y-△降压起动
D.串电阻降压起动
3.(2020年高考题)三相异步电动机起动瞬间的电流可达额定值
的( )
A.1.5~2倍 B.2~3倍
C.5~7倍 D.10~12倍
【答案】 1-3 BBC
4.(2017年高考题)某电动机采用Y-△降压起动,其额定数据为 380 V,IN=16.8 A,cosφ=0.83,η=0.92, 1.8,试求:
(1)起动电流 Ist Y和起动转矩 Tst Y;
(2)若负载转矩为 40 N·m,电动机能否起动?
解:16A
0.92 W≈8.44 kW
≈33.58N·m。
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